(57)【要約】【課題】電気回路の２つの接点を接続する否かを切り替えるスイッチパッケージにおいて、信号伝送経路を短くする。【解決手段】回路基板の表面に設けられた２つの接点の上に取り付けられ、２つの接点を電気的に接続するか否かを切り替えるスイッチパッケージであって、回路基板の表面に載置されるパッケージ部と、パッケージ部の内部に、２つの接点に対向する位置に設けられた導体部と、パッケージ部の内部に設けられ、導体部を駆動させ、導体部を２つの接点に接続するか否かを切り替える駆動部とを備える。回路基板には、２つの接点に接続された信号配線とマイクロストリップラインを形成する接地層が形成され、導体部は、２つの接点に接続された状態で、接地層とマイクロストリップラインを形成してよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板の表面に設けられた２つの接点の上に取り付けられ、前記２つの接点を電気的に接続するか否かを切り替えるスイッチパッケージであって、
前記回路基板の表面に載置されるパッケージ部と、
前記パッケージ部の内部に、前記２つの接点に対向する位置に設けられた導体部と、
前記パッケージ部の内部に設けられ、前記導体部を駆動させ、前記導体部を前記２つの接点に接続するか否かを切り替える駆動部と
を備えるスイッチパッケージ。
【請求項２】
前記回路基板には、前記２つの接点に接続された信号配線とマイクロストリップラインを形成する接地層が形成され、
前記導体部は、前記２つの接点に接続された状態で、前記接地層とマイクロストリップラインを形成する
請求項１に記載のスイッチパッケージ。
【請求項３】
前記導体部は、前記接地層と略平行な板形状を有する
請求項２に記載のスイッチパッケージ。
【請求項４】
前記導体部の厚さは、前記接点の厚さより大きい
請求項３に記載のスイッチパッケージ。
【請求項５】
前記２つの接点と対向する前記パッケージ部の面には、前記導体部と前記２つの接点とを接続するための貫通孔が形成される
請求項１に記載のスイッチパッケージ。
【請求項６】
回路基板と、
前記回路基板の表面に設けられた２つの接点と、
前記２つの接点を電気的に接続するか否かを切り替えるスイッチパッケージと
を備え、
前記スイッチパッケージは、
前記２つの接点に対向して設けられた導体部と、
前記導体部を駆動させ、前記導体部を前記２つの接点に接続するか否かを切り替える駆動部と、
前記導体部および前記駆動部を内部に保持し、前記回路基板の表面に載置されるパッケージ部と
を有する電気回路。
【請求項７】
前記回路基板の表面における、前記２つの接点を結ぶ直線を挟んで設けられ、前記駆動部に電源電力を供給する正電極および負電極を更に備える
請求項６に記載の電気回路。
【請求項８】
前記導体部の幅は、それぞれの前記接点の幅と略等しい
請求項６に記載の電気回路。
【請求項９】
信号配線と、
前記信号配線と前記接点とを接続する結合部と
を更に備え、
前記結合部の、前記信号配線と接続される端辺の幅は前記信号配線の幅と等しく、前記接点と接続される端辺の幅は前記接点の幅と等しく、前記信号配線と接続される端辺から、前記接点と接続される端辺にかけての前記結合部の幅は、漸増又は漸減する
請求項８に記載の電気回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板の表面に設けられた２つの接点を電気的に接続するか否かを切り替えるスイッチパッケージ、およびスイッチパッケージを備える電気回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回路基板上に形成された２つの接点を電気的に接続するか否かを切り替える手段として、機械的に２つの接点を接続するか否かを切り替えるスイッチパッケージが知られている。
【０００３】
図４は、従来のスイッチパッケージ２１４が設けられた電気回路２００を示す図である。電気回路２００は、回路基板２１０上に２つの接点２２４が形成され、スイッチパッケージ２１４は、２つの接点２２４を電気的に接続するか否かを切り替える。
【０００４】
スイッチパッケージ２１４は、パッケージ部２１６、２つの配線２２０、２つの電極２２２、および導体部２１８を有する。パッケージ部２１６は、２つの接点２２４の上に配置され、配線２２０、電極２２２、および導体部２１８を内部に保持する。
【０００５】
２つの配線２２０および２つの電極２２２は、２つの接点２２４と対応して設けられる。配線２２０は、対応する接点２２４と、対応する電極２２２とを電気的に接続する。導体部２１８は、２つの電極２２２と対向して設けられる。スイッチパッケージ２１４は、導体部２１８を駆動し、２つの電極２２２を電気的に接続するか否かを切り替えることにより、２つの接点２２４を電気的に接続するか否かを切り替える。
【０００６】
関連する特許文献等は、現在認識していないので、その記載を省略する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来のスイッチパッケージ２１４は、２つの接点２２４間の接続を、配線２２０、電極２２２、および導体部２１８を介して切り替えるので、２つの接点２２４間の信号伝送経路が長くなってしまう。また、接点２２４と電極２２２とを、配線２２０を用いて接続するので、インピーダンスを整合させることが困難である。このため、電気回路２００は、高周波の信号を伝送することができなくなる。
【０００８】
また、図４に示すように、回路基板２１０の裏面に接地層２１２を設けた場合であっても、スイッチパッケージ２１４の内部を伝送する伝送経路は、マイクロストリップラインを形成することができない箇所が生じてしまう。
【０００９】
このため本発明は、上述した課題を解決することのできるスイッチパッケージ、および電気回路を提供することを目的とする。この目的は、請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、回路基板の表面に設けられた２つの接点の上に取り付けられ、２つの接点を電気的に接続するか否かを切り替えるスイッチパッケージであって、回路基板の表面に載置されるパッケージ部と、パッケージ部の内部に、２つの接点に対向する位置に設けられた導体部と、パッケージ部の内部に設けられ、導体部を駆動させ、導体部を２つの接点に接続するか否かを切り替える駆動部とを備えるスイッチパッケージを提供する。
【００１１】
回路基板には、２つの接点に接続された信号配線とマイクロストリップラインを形成する接地層が形成され、導体部は、２つの接点に接続された状態で、接地層とマイクロストリップラインを形成してよい。
【００１２】
導体部は、接地層と略平行な板形状を有してよい。導体部の厚さは、接点の厚さより大きくてよい。２つの接点と対向するパッケージ部の面には、導体部と２つの接点とを接続するための貫通孔が形成されてよい。
【００１３】
本発明の第２の形態においては、回路基板と、回路基板の表面に設けられた２つの接点と、２つの接点を電気的に接続するか否かを切り替えるスイッチパッケージとを備え、スイッチパッケージは、２つの接点に対向して設けられた導体部と、導体部を駆動させ、導体部を２つの接点に接続するか否かを切り替える駆動部と、導体部および駆動部を内部に保持し、回路基板の表面に載置されるパッケージ部とを有する電気回路を提供する。
【００１４】
電気回路は、回路基板の表面における、２つの接点を結ぶ直線を挟んで設けられ、駆動部に電源電力を供給する正電極および負電極を更に備えてよい。導体部の幅は、それぞれの接点の幅と略等しくてよい。
【００１５】
電気回路は、信号配線と、信号配線と接点とを接続する結合部とを更に備え、結合部の、信号配線と接続される端辺の幅は信号配線の幅と等しく、接点と接続される端辺の幅は接点の幅と等しく、信号配線と接続される端辺から、接点と接続される端辺にかけての結合部の幅は、漸増又は漸減してよい。
【００１６】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る電気回路１００の構成の一例を示す図である。図１（ａ）は、電気回路１００の断面図を示す。電気回路１００は、回路基板１０、接地層１２、２つの接点２４、およびスイッチパッケージ１４を備える。接地層１２は、回路基板１０の裏面、又は回路基板１０の中間層に形成され、回路基板１０の表面に形成される信号配線とマイクロストリップラインを形成する。
【００１９】
２つの接点２４は、回路基板１０の表面に設けられ、それぞれ回路基板１０に形成された信号配線と接続される。スイッチパッケージ１４は、２つの接点の上に取り付けられ、２つの接点を電気的に接続するか否かを切り替える。
【００２０】
スイッチパッケージ１４は、パッケージ部１６、電源電極２２、導体部１８、および駆動部２０を有する。パッケージ部１６は、回路基板１０の表面に、２つの接点２４を覆うように設けられる。また、パッケージ部１６は、電源電極２２、導体部１８、および駆動部２０を内部に保持する。
【００２１】
導体部１８は、パッケージ部１６の内部に、２つの接点２４と対応する位置に設けられる。導体部１８は、導電材料により形成され、接地層と略平行な板形状を有する。駆動部２０は、導体部１８を駆動させ、導体部１８を２つの接点２４に電気的に接続するか否かを切り替える。導体部１８を駆動させる方法は、従来の機械スイッチにおける導体部の駆動方法を用いてよい。例えば、電界、磁界等を導体部１８に印加することにより駆動してよい。また、電源電極２２は、駆動部２０に電源電力を供給する。
【００２２】
図１（ｂ）は、パッケージ部１６の、回路基板１０と対向する裏面３４を示す図である。裏面３４には、２つの接点２４と導体部１８とを接続するための貫通孔２６が形成される。導体部１８が、２つの接点２４の方向に駆動された場合、当該貫通孔２６から導体部１８が表出し、２つの接点２４と電気的に接続される。
【００２３】
本例におけるスイッチパッケージ１４によれば、２つの接点２４を、短い信号伝送経路で接続することができる。このため、電気回路１００は、高周波の信号を伝送することができる。また、導体部１８は、２つの接点２４に接続された状態で、接地層１２とマイクロストリップラインを形成する。このため、スイッチパッケージ１４において伝送する信号は、マイクロストリップラインだけを通過することになり、信号の劣化を低減することができる。
【００２４】
図２は、２つの接点２４に接続された状態の導体部１８を示す図である。回路基板１０の表面から接地層１２までの距離をｈ、導体部１８の厚さをｔ１、導体部１８の幅をｗ、接点２４の厚さをｔ２とした場合、２つの接点２４間の信号伝送経路の特性インピーダンスは、下式で与えられる。
【数１】
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但し、導体部１８と接点２４とが重なっている領域においてはＴ＝ｔ１＋ｔ２であり、導体部１８と接点２４とが重なっていない領域においてはＴ＝ｔ１である。また、εｒは、回路基板１０の比誘電率を示す。
【００２５】
このように、導体部１８と接点２４とが重なっている領域と、重なっていない領域とでは、特性インピーダンスが異なるため、インピーダンスの不整合が生じる。しかし、導体部１８の厚さｔ１が、接点２４の厚さｔ２より十分大きければ、当該不整合は無視できるほど小さくなる。
【００２６】
例えば、回路基板１０がフッ素樹脂により形成されている場合、εｒ＝２．６である。また、ｈ＝２［ｍｍ］、ｗ＝３．２２［ｍｍ］、ｔ１＝１［ｍｍ］、ｔ２＝０．０３５［ｍｍ］とした場合、導体部１８と接点２４とが重なっている領域と、重なっていない領域の特性インピーダンスは、それぞれ５２．００Ωと、５２．４２Ωとなる。当該誤差は、部品バラツキ等により誤差より十分小さい。このため、導体部１８の厚さが、接点２４の厚さより十分大きければ、インピーダンスの不整合は無視できるほど小さくなることがわかる。また、導体部１８の幅と、接点２４の幅とは、略等しいことが好ましい。
【００２７】
図３は、２つの接点２４の周辺の拡大図の一例である。２つの接点２４は、回路基板１０上に設けられた信号配線３２と接続される。信号配線３２の幅と、接点２４の幅とが一致していない場合、インピーダンスの不整合が生じる。本例における電気回路１００は、信号配線３２と、対応する接点２４とを接続する結合部３０を更に備える。結合部３０は、信号配線３２を延伸したものであってよい。
【００２８】
結合部３０の、信号配線３２と接続される端辺の幅は信号配線３２の幅と等しく、接点２４と接続される端辺の幅は接点２４の幅と等しく、信号配線３２と接続される端辺から、接点２４と接続される端辺にかけての結合部３０の幅は、漸増又は漸減する。例えば、接点２４の幅が、信号配線３２の幅より小さい場合、結合部３０の幅は、信号配線３２と接続される端辺から、接点２４と接続される端辺にかけて漸減する。このような構成により、インピーダンスの不整合を小さくすることができる。また、２つの電源電極２２は、正電極および負電極であって、回路基板１０の表面における２つの接点２４を結ぶ直線を挟んで設けられる。
【００２９】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上から明らかなように、本発明によれば、電気回路の２つの接点を接続する否かを切り替えるスイッチパッケージにおいて、信号伝送経路を短くすることができる。このため、高周波の信号を伝送することができる。また、スイッチパッケージにおける信号伝送経路を、マイクロストリップラインで形成できるため、信号の劣化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係る電気回路１００の構成の一例を示す図である。図１（ａ）は、電気回路１００の断面図を示し、図１（ｂ）は、パッケージ部１６の裏面３４を示す。
【図２】２つの接点２４に接続された状態の導体部１８を示す図である。
【図３】２つの接点２４の周辺の拡大図の一例である。
【図４】従来のスイッチパッケージ２１４が設けられた電気回路２００を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０・・・回路基板、１２・・・接地層、１４・・・スイッチパッケージ、１６・・・パッケージ部、１８・・・導体部、２０・・・駆動部、２２・・・電源電極、２４・・・接点、２６・・・貫通孔、３０・・・結合部、３２・・・信号配線、３４・・・裏面、１００・・・電気回路、２００・・・従来の電気回路、２１０・・・回路基板、２１２・・・接地層、２１４・・・スイッチパッケージ、２１６・・・パッケージ部、２１８・・・導体部、２２０・・・配線、２２２・・・電極、２２４・・・接点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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